Creado:
8.04.2025 | 09:00
Actualizado:
8.04.2025 | 09:00
El patrimonio geológico es una parte esencial de nuestra herencia natural que narra la historia de la superficie de la Tierra. Este patrimonio está sometido a constantes procesos de deterioro producidos por la meteorización de las rocas que, de forma silenciosa, pero continua, esculpen y modelan la superficie de la Tierra, dando paisajes y monumentos de gran valor científico y económico por la atracción del turismo. Este patrimonio puede perderse por el cambio climático al generar condiciones meteorológicas extremas al incrementar la temperatura, las lluvias torrenciales, el viento, tormentas, etc.
En las últimas décadas, se han destruido algunos monumentos naturales como es el Dedo de Dios en la isla de Gran Canarias, que se derrumbó en 2005 (figura 1), o la pérdida de uno de los arcos de la playa de las Catedrales en Lugo en 2020. El conjunto denominado de los 12 apóstoles en Australia ha ido perdiendo a lo largo del tiempo cuatro formaciones rocosas quedando en la actualidad solo ocho estructuras, o el "Wall Arch", ubicado en el Parque Nacional Arches, Utah, EE. UU., que se fracturó en 2008, o la caída de La Ventana Azul en Malta en 2017. Estos modelados de los paisajes se han formado durante millones de años y en un momento dado pierden su cohesión estructural y se desploman total o parcialmente.
Existe otro patrimonio en riesgo que es el cultural, como son las esculturas al aire libre o los monumentos y edificios. El deterioro se produce más rápidamente generándose los daños a lo largo de siglos y aunque pueden poner en riesgo la caída de elementos arquitectónicos, los daños que sufren suelen dar lugar a una pérdida del valor por el envejecimiento de los materiales de construcción, como son la piedra, el ladrillo, la madera y el metal, que con el paso del tiempo pueden llegar a la ruina. Esto mismo puede ocurrir con nuestros hogares, en donde la humedad y las sales son enemigos que acechan, causando daños que muchas veces pasan desapercibidos hasta que es demasiado tarde y que pueden afectar a nuestra salud al darse condiciones para la colonización de microorganismos.
Para comprender el impacto de estos problemas, es crucial explorar cómo se manifiestan y qué opciones tenemos para mitigar sus efectos.
Fig. 1. El dedo de Dios en la Isla de Gran Canarias antes y después de la tormenta que genero su desplome (fotos tomadas de Google map).
El origen del mal
Las causas del deterioro del patrimonio son muy variadas e interactúan entre sí, lo que favorece un aumento rápido de su degradación. Los dos agentes más dañinos que actúan de forma cíclica deteriorando el patrimonio son el agua y la presencia de sales que se unen para deteriorar rápidamente los materiales de nuestros edificios.
El agua que absorbe los materiales puede proceder de la condensación de la humedad atmosférica, del agua de lluvia que penetra por la cubierta y fachada de los edificios y del subsuelo por ascenso del agua por capilaridad a través de los muros. No se puede olvidar la entrada de agua por la filtración por la rotura de conducciones.
La capacidad de deterioro del agua viene dada por la cantidad y su movilidad en el interior del material, que depende de su porosidad, tipo de porosidad, tortuosidad, forma de poros, distribución de tamaño de poros, principalmente.
Fig. 2. Frente de ascenso de agua capilar del subsuelo con eflorescencia salina. Crédito: Rafael Fort González.
El agua capilar puede llevar disueltas diferentes compuestos como aniones (sulfatos, cloruros, nitratos…) y cationes (calcio, magnesio, potasio…). Cuando se evapora el agua, cristalizan minerales salinos en la superficie de los materiales, dando lugar a eflorescencias salinas (figura 2). Cuando cristalizan en el interior del sistema poroso de los materiales (figura 3), generan presiones elevadas que pueden romper y fracturar el interior de la roca y ladrillos, generando desplacados y arenización de los materiales.
Las sales que pueden aparecer en las construcciones son muy variadas, al igual que su procedencia (tabla). Los minerales salinos anhidros (sin agua en su estructura) pueden hidratarse si la temperatura ambiente baja y favorece la absorción de humedad ambiental, aumentando de volumen y generando incremento de presión en el sistema poroso del material. Las variaciones de humedad ambiental, al igual que ciclos de incremento-descenso de la temperatura, van deteriorando de forma progresiva y silenciosa el material. La presión de cristalización es más alta cuando la cristalización o transformación de sales se produce en los poros de tamaño inferiores a 1 µm (0,001 mm), pudiendo alcanzar presiones superiores a los 250 kg/cm2.
Tabla. Principales sales en materiales pétreos de construcción.
La caracterización precisa de la distribución del tamaño de los poros se vuelve indispensable para conocer la capacidad de resistencia de los materiales ante el proceso de deterioro. Técnicas avanzadas como la porosimetría por intrusión de mercurio, la adsorción de gases y la microscopía electrónica de barrido permiten visualizar y analizar la estructura porosa en detalle. Con estos conocimientos, se pueden desarrollar estrategias de preservación con tratamientos de los materiales que minimicen el deterioro y predecir cómo un material responderá a los esfuerzos físicos y ambientales, permitiendo a los arquitectos, ingenieros y científicos desarrollar estrategias para mejorar su resistencia al deterioro.
La ciencia al rescate de nuestro patrimonio
La ciencia y la tecnología están a la vanguardia para dar soluciones innovadoras para proteger y preservar nuestro patrimonio. Se están desarrollando nuevos materiales resistentes a condiciones ambientales adversas y se utilizan tecnologías que permiten detectar la humedad de manera eficiente.
El desarrollo de redes inalámbricas con sensores de temperatura y humedad permite la monitorización de las condiciones ambientales de forma continua y a tiempo real, tanto del ambiente en el entorno del bien patrimonial, como en su superficie. Esto permite controlar las condiciones que existe en cada momento y poder disponer de alarmas que detectan el incremento de la humedad en el ambiente o en los muros de un edificio a diferentes alturas y en su interior, lo que posibilita la actuación rápidamente para evitar daños.
Fig.3. Presencia de cristales de yeso en el interior del poro de un mortero de juntas. Crédito: Rafael Fort González.
La termografía infrarroja es una técnica no destructiva y no invasiva que determina la temperatura aparente en la superficie de los materiales. Las áreas húmedas suelen tener una temperatura más baja debido a la evaporación del agua. En la imagen 4 se aprecia que las zonas de mayor humedad se localizan en las zonas con tonos azulados.
Existen tecnologías que permiten detectar la humedad en profundidad, tanto del subsuelo como de los muros de una construcción, como es la tecnología de Radar de Penetración Terrestre (Georadar) que utiliza ondas de radio para crear imágenes del subsuelo y las estructuras internas de los muros del edificio. También la técnica de tomografía de resistividad eléctrica permite por medio de la emisión de corrientes eléctricas medir la resistividad eléctrica del material que será más baja cuanto mayor sea la humedad que presente el muro, lo que permite saber si es debido a procesos de capilaridad del subsuelo o de filtraciones de agua de lluvia de la fachada (figura 5).
Fig. 4. Imagen termográfica en donde las zonas con temperatura más bajas (zonas azules) indican la presencia de humedad generada por ascenso de agua capilar. Crédito: Rafael Fort González.
La complejidad del uso de estos equipos en muchas ocasiones es necesaria tener habilidades especiales de los técnicos para obtener resultados interpretables.
El avance de la inteligencia artificial consigue analizar grandes volúmenes de datos meteorológicos o procedentes de las diferentes técnicas analíticas, lo que nos puede facilitar conocer el comportamiento de los agentes de deterioro y predecir las zonas más sensibles que van a ser atacadas por la circulación del agua/humedad o los posibles daños por la cristalización de sales.
La protección contra el tiempo
La investigación juega un papel crucial para entender los procesos naturales que afectan al patrimonio y desarrollar métodos para mitigar y retrasar el envejecimiento y los daños a los que son sometidos. Las tecnologías para combatir el deterioro por acción del agua y las sales van dirigidas a evitar su entrada en el interior de los materiales. Medidas preventivas y sencillas como la ventilación del interior de las casas para reducir los niveles de humedad ambiental, minimizando así el riesgo de condensación.
Fig. 5. Tomografía 2D en muro en donde se aprecia que la humedad procede del subsuelo y que asciende por capilaridad hasta un metro de altura. Crédito: Rafael Fort González.
Los tratamientos con barreras antihumedad basadas en la inyección de productos químicos en la parte inferior de los muros para impedir la ascensión capilar de agua en paredes es una intervención que obliga a realizar perforaciones a lo largo de todo el muro por donde se introduce los compuestos químicos. Otra técnica es la electroósmosis que, por corriente eléctrica de bajo voltaje entre electrodos insertados en los muros, hace que las moléculas de agua se desplacen hacia el electrodo negativo, generalmente hacia el suelo o un área de drenaje y con ello evitan el ascenso del agua por los muros.
Otra actuación es la colocación en todo el perímetro del muro de cámaras bufas que permiten la ventilación y el desagüe del agua en el interior del muro. Estas técnicas son muy eficaces para evitar el agua procedente del subsuelo. La aplicación en la superficie de los materiales de tratamientos hidrorepelentes para evitar la entrada del agua de lluvia en el interior del material es una posibilidad también muy efectiva.
Fig. 6. Inducción de cementación con carbonato de magnesio por electrocimética generando el relleno de poros con hidromagnesita en una arenisca. Crédito: Rafael Fort González.
En los muros en donde el proceso de deterioro ha generado descohesión de los materiales y hay presencia de sales, es necesario utilizar técnicas de aplicación de papetas de celulosa, arcillas absorbentes como la sepiolita, o morteros porosos de sacrificio que absorban la humedad de los muros y con ello las sales existentes en su interior. Hay técnicas más innovadoras y de eficacia probada como son las técnicas electrocinéticas que están permitiendo llevar a cabo procesos conjuntos de eliminación de las sales existentes en el interior de los materiales y, al mismo tiempo, la consolidación por medio de la cementación con diferentes compuestos (figura 6). Todos estos tratamientos en que se incorpora y altera la estructura interna o la superficie de los materiales tienen que ser validados para el tipo de material en que se aplican, ya que de otra forma pueden acelerar el proceso de deterioro y generar daños.
En conclusión, aunque el deterioro del patrimonio geológico y monumental se manifiesta de maneras diferentes, ambos son víctimas de la actividad humana y fenómenos naturales que amenazan con borrar capítulos cruciales de la historia de la Tierra y de nuestra cultura, pero la ciencia y la tecnología está preparada para dar soluciones.
Categoría Historia
Fundación
Sorpréndete con la piel de los monumentos: las pátinas y su impacto en la conservación de la arquitectura histórica
María del Carmen Vázquez Calvo
Rafael Fort González
Doctor en Geología Económica
Instituto de Geociencias (CSIC-UCM)
Fuente:
Autor: edgary185
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